躬耕田間地頭的“太空育種人”

盡管變異后的種子所占比例不大，有益變異率不高，但也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)地球金礦中的黃金含量。當(dāng)一批批種子結(jié)束太空之旅，回到地面時(shí)，就相當(dāng)于一座座黃金富礦回到了地面，等著“開(kāi)采”。

5天左右就長(zhǎng)成西瓜大、每個(gè)200公斤重的“太空南瓜”;平均1.8米、最高可達(dá)2.26米的“太空百合”……在西安中加航天農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，各種各樣的太空作物、太空花卉、太空蔬菜琳瑯滿(mǎn)目。它們凝聚著航天育種專(zhuān)家郭銳和他的團(tuán)隊(duì)的辛勤付出。

浩瀚太空是最佳“育種實(shí)驗(yàn)室”

“每年一開(kāi)春，就是我們最忙的時(shí)候，一年之計(jì)在于春?！痹谖靼仓屑雍教燹r(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)園里，望著盛開(kāi)的二月蘭，54歲的郭銳臉上洋溢著喜悅。他透露，他們篩選出的又一批植物種子和菌類(lèi)又要搭載航天器上天。作為首批中國(guó)農(nóng)業(yè)科技園區(qū)專(zhuān)家，郭銳兼任國(guó)家三北防護(hù)林體系建設(shè)工程專(zhuān)家咨詢(xún)委員會(huì)委員、航天育種種質(zhì)資源研究課題組組長(zhǎng)，他還是航天育種（楊凌）種質(zhì)資源研究中心主任，西安中加航天農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)園主任、首席科學(xué)家。

據(jù)郭銳介紹，與傳統(tǒng)育種不同，航天育種也叫“太空育種”、“空間誘變育種”，是用航天器將農(nóng)作物種子、組織、器官等誘變材料送入太空，利用太空特殊的、地面無(wú)法模擬的環(huán)境的誘變作用，使它們產(chǎn)生變異，再返回地面選育新種子、新材料，培育新品種的作物育種新技術(shù)。

“目前，只有美國(guó)、俄羅斯、中國(guó)成功進(jìn)行了衛(wèi)星搭載太空育種?！惫J說(shuō)，“太空是最佳的‘育種實(shí)驗(yàn)室，是最為合適的、最大最強(qiáng)的‘超級(jí)實(shí)驗(yàn)室，那里同時(shí)具備微重力、弱地磁、強(qiáng)輻射、高真空、極潔凈、超低溫等極端條件，人類(lèi)科學(xué)家上百年來(lái)努力創(chuàng)造和模擬的、能夠超越地球表面自然狀態(tài)的極端環(huán)境，就在太空?！?/p>

與常規(guī)育種不同，航天育種主要依靠外太空的環(huán)境，對(duì)種子進(jìn)行內(nèi)部基因重組。“種子選拔-太空遨游-地面攻堅(jiān)-示范推廣，是航天育種的4個(gè)步驟?！惫J說(shuō)。盡管變異后的種子有益變異率不高，但也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)地球金礦中的黃金含量。當(dāng)一批批種子結(jié)束太空之旅，回到地面時(shí)，就相當(dāng)于一座座黃金富礦回到了地面，等著“開(kāi)采”。

地面選育需要進(jìn)行多代篩選、培育，一批太空種子從落地到新品定型至少需要4年時(shí)間。“種子巡游太空后返回，是否能達(dá)到預(yù)想的效果，只有把它們播到土壤中，幫助它們發(fā)芽、成長(zhǎng)、開(kāi)花、結(jié)果，再與其普通同類(lèi)比較才知道?！惫J說(shuō)，從太空種子播種開(kāi)始，每個(gè)步驟都要精確記錄科研數(shù)據(jù)，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。

多代篩選、培育之后，通過(guò)農(nóng)作物品種審定委員會(huì)的審定才能稱(chēng)為“太空種子”，才能進(jìn)行大面積推廣種植，之后走上百姓的餐桌。

把太空種子撒在廣袤田野

這些年，在郭銳的試驗(yàn)田里，種植的“太空蕎麥”、“太空小麥”，比普通品種畝產(chǎn)提高20%左右;“太空五彩椒”可以結(jié)出白、黃、紫、橙、紅五種顏色的果實(shí)，能觀(guān)賞也能食用;“太空金盞菊”，株高超過(guò)普通品種兩倍以上，能從淺黃到金黃演變出多種色彩;“太空一品紅”、“太空孔雀草”、“太空萬(wàn)壽菊”、“太空金魚(yú)草”、“太空瓜葉菊”、“太空醉蝶花”等，花期超過(guò)普通品種，能大幅延長(zhǎng)觀(guān)賞期、降低種養(yǎng)成本……

2010年起，郭銳在西安南郊的中加航天農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)園里，開(kāi)展航天育種的地面選育、示范推廣。目前，已有蔬菜、花卉、農(nóng)作物、中藥材、經(jīng)濟(jì)林五個(gè)大類(lèi)90個(gè)品系（材料），已成熟的有雞冠花、石竹，二月蘭即將進(jìn)入備案推廣，小麥、花椒品種已經(jīng)進(jìn)入第三代選育。

2011西安世界園藝博覽會(huì)，是郭銳科研團(tuán)隊(duì)培育的“太空植物”的首次全球亮相?！疤罩参铩北惶卦S進(jìn)了特設(shè)的“航天植物園”，在世園會(huì)長(zhǎng)安塔下的山坡上，30多種太空花卉、10多種太空蔬菜分外妖嬈。前來(lái)參觀(guān)的、洽談合作的高校和企業(yè)絡(luò)繹不絕。

隨著脫貧攻堅(jiān)力度地不斷加大，郭銳又將目光投向了經(jīng)濟(jì)作物種子的改良上。陜西澄城縣水蓮古村史家河山寨，是陜西“大紅袍”花椒的原產(chǎn)地。“大紅袍”花椒樹(shù)渾身是刺，采摘收獲成本很高，一個(gè)勞力一天最多只能采7.5公斤濕花椒，曬干后只能收獲干花椒不到2公斤。2016年，郭銳將澄城縣的“老史花椒籽”送入太空，“遨游”12天后返回地面。如今，正在西安中加產(chǎn)業(yè)園里進(jìn)行無(wú)刺、矮化選育，對(duì)改良后花椒品種進(jìn)行機(jī)械化種植、采收方面研究，有望實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采摘和產(chǎn)業(yè)化，大大提升當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種植收入。

航天育種有了“火箭專(zhuān)車(chē)”

“放眼全球，能夠從農(nóng)業(yè)大國(guó)、人口大國(guó)的國(guó)情出發(fā)，充分發(fā)揮航天高科技迅猛發(fā)展的自身優(yōu)勢(shì)，將航天育種做成一種產(chǎn)業(yè)，并且一直處于領(lǐng)先地位的只有中國(guó)。”郭銳說(shuō)，2003年4月，中國(guó)航天育種工程項(xiàng)目正式啟動(dòng)。2006年9月，我國(guó)第一顆專(zhuān)門(mén)用于航天育種的衛(wèi)星——“實(shí)踐八號(hào)”育種衛(wèi)星成功發(fā)射，上面裝載了糧、棉、油、蔬菜、林果、花卉等9大類(lèi)共2000余份約215千克的作物種子和菌種，在太空運(yùn)行15天后返回地面。

“這是我國(guó)自1987年首次實(shí)現(xiàn)‘種子太空之旅之后，搭載種類(lèi)和數(shù)量規(guī)模最大的一次。至此，航天育種正式有了‘火箭專(zhuān)車(chē)?！惫J說(shuō)，隨著中國(guó)航天育種水平地不斷提升和“一帶一路”合作地深入，“中國(guó)太空種子”已開(kāi)始走出國(guó)門(mén)，造福世界。

2015年，哈薩克斯坦和吉爾吉斯斯坦農(nóng)業(yè)部門(mén)先后組團(tuán)來(lái)陜，希望通過(guò)航天育種提升本國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。很快，一批耐寒、抗旱的太空花卉種子撒在了異國(guó)的土地上。郭銳說(shuō)：“這些‘太空種子已在‘一帶一路上發(fā)芽、生長(zhǎng)，將要結(jié)出豐碩的果實(shí)。中國(guó)航天農(nóng)業(yè)逐步向‘一帶一路沿線(xiàn)國(guó)家和地區(qū)延伸，為‘一帶一路的繁榮發(fā)展作出貢獻(xiàn)。”

郭銳的試驗(yàn)田不僅走出了陜西的“太空種子”，還吸引了國(guó)外科學(xué)家“走進(jìn)來(lái)”。世界馬鈴薯協(xié)會(huì)主席、荷蘭哈克控股總裁哈克每年三四次來(lái)陜考察。2016年，中荷雙方在陜西共建起馬鈴薯航天育種技術(shù)研究中心，重點(diǎn)推廣陜西航天育種的馬鈴薯、矮化蘋(píng)果等。

經(jīng)過(guò)多年努力，郭銳及其科研團(tuán)隊(duì)以科研、示范、推廣為發(fā)展宗旨，在填補(bǔ)國(guó)內(nèi)相關(guān)科技空白的同時(shí)，讓航天農(nóng)業(yè)逐步從陜西走向世界。如今，航天育種已成為陜西傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的“新起點(diǎn)”。

截至目前，我國(guó)已經(jīng)進(jìn)行了約30次搭載實(shí)驗(yàn)，先后有6000余份種質(zhì)資源材料搭載升空，經(jīng)過(guò)地面精心選育之后，已經(jīng)有230多個(gè)品種通過(guò)國(guó)家和省級(jí)審定，3000多個(gè)品種正在進(jìn)行地面選育。郭銳說(shuō)：“中國(guó)的航天育種技術(shù)在世界已處于領(lǐng)先地位，浩瀚的太空正成為我國(guó)科學(xué)家培育農(nóng)作物新品種的超級(jí)實(shí)驗(yàn)室?！?/p>

（《文匯報(bào)》2020.4.13）